Графический расчет водоаммиачной абсорбционной холодильной машины

В данной статье представлен алгоритм пошагового графического расчета водоаммиачной абсорбционной холодильной машины (ВАХМ) в ξ-i диаграмме (диаграмма “концентрация-энтальпия”), который может быть выполнен путем искус­ственных геометрических построений.

Для пояснения способа выполнения данного расчета проведем в ξ-i диаграмме на рис. 1 линии давлений p и p0 и отметим точки 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 8, характеризующие рабочие процессы ВАХМ без теплообменника и ректификации. Отрезки, определяющие величины q0 = i8i6 и qк = i5i6, легко находятся в диаграмме.

graphical_calculation_in_concentration-enthalpy_diagram

Рис. 1 – Графический расчет водоаммиачной абсорбционной холодильной машины в ξ-i диаграмме

Для нахождения qг и qa проведем через точки 2 и 4 прямую линию. Точку пересечения линии 2-4 с продолжением линии 5-6 (ξd = const) обозначим буквой O, а ее энтальпиюiО. Рассмотрим два прямоугольных треугольника: 2-B-O и 2-A-4. Эти треугольники подобны, поэтому можем записать:
triangles_are_similar

Правая часть данного равенства является кратностью циркуляции a, поэтому, решив полученное уравнение относительно iО, получим:

iО = i2a · (i2i4).

Отнимем от i5 найденную величину iО, тогда:

i5iО = i5i2 + a · (i2i4) = qг.

Таким же образом:

i8iО = i8i2 + a · (i2i4) = qа.

Отрезки i5iО = qг и i8iО = qа обозначены на рис. 1. Для гра­фического изображения теплоты генератора водоаммиачной абсорбционной холодильной машины без теплообменника надо провести вспомогательную прямую через точки 2-4. Отрезок, отсекаемый на линии ξd = const точками 5 и O, будет равен теплоте qг генератора, а отрезок, отсекаемый на линии ξd = const точками 8 и O, – теплоте абсорбера qa.

При определении состояния влажного пара, образованного в испарителе, следует иметь в виду, что жидкая и паровая фазы диаграммы часто являются раздельными. Поэтому для расчета с помощью отдельных диаграмм жидкой и паровой фаз определяется состояние точки 8 (рис. 2). Энтальпия этой точки вычисляется следующим способом.

determination_of_wet_vapour_condition_in_concentration-enthalpy_diagram

Рис. 2 – Определение состояния влажного пара в испарителе водоаммиачной абсорбционной холодильной машины в ξ-i диаграмме

Изобразим в ξ-i диаграмме линию постоянного давления p0 и проведем изотерму в области влажного пара через точку, соответствующую концу процесса в испарителе, как это показано на рис. 2. Рассмотрим прямоугольные треугольники: 8°-8′-D и 8-8′-С. Эти треугольники подобны, следовательно:

wet_vapour_condition_equation

Правая часть этого выражения равна тангенсу угла наклона изотермы в области влажного пара. Обозначим:

wet_vapour_condition_tangent

тогда

wet_vapour_condition_tangent2

Решив последнее уравнение относительно i8, получим:

wet_vapour_condition_equation_i8

Значения k приведены в таблицах водоаммиачного раствора. С помощью этого выражения можно подсчитать энтальпию в точке 8, а так как концентрация в этой точке известна и равна ξd, то этим определяется и состояние 8.

Поделитесь с друзьями
  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>